Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan listrik dunia terus meningkat namun kontribusi masih mendominasi hingga 36,7% oleh Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) batubara dengan emisi 1 kg CO2 /kWh. Berbagai upaya dilakukan untuk menurunkan emisi tersebut, salah satunya melalui teknologi Integrated Gasification Combine Cycle (IGCC). IGCC mampu menghasilkan listrik dengan emisi 0,75 kg CO2/kWh serta dapat memproses umpan biomassa. Penambahan biomassa dapat memberikan efek sinergi dengan meningkatkan reaktivitas gasifikasi dan yield syngas. Namun penelitian mengenai kogasifikasi batubara dengan ampas kopi masih terbatas. Dengan produksi mencapai 742 ribu ton per tahun di Indonesia, menjadikan kopi sebagai sumber biomassa yang potensial untuk diteliti lebih lanjut. Oleh karena itu, perlu dipelajari pengaruh penambahan ampas kopi terhadap reaktivitas gasifikasi dan komposisi gas yang dihasilkan saat kogasifikasi bersama dengan batubara. Selain percobaan, juga dilakukan simulasi menggunakan perangkat lunak Factsage. Pada penelitian ini, serangkaian percobaan karakterisasi dan kogasifkasi dilakukan dengan memvariasikan rasio ampas kopi terhadap umpan dalam persen berat (w/w), yaitu K-0, K-25, K-50, K-75, dan K-100. Percobaan analisis ultimat, proksimat, komponen abu, dan nilai kalor hanya dilakukan pada sampel batubara (K-0) dan ampas kopi (K-100) sedangkan untuk sampel lainnya berupa data hasil perhitungan weighted average ratio. Hasil analisis ultimat kemudian digunakan sebagai input simulasi Factsage. Percobaan kogasifikasi dilakukan pada horizontal tube furnace yang dialiri gas N2 240 mL/min serta O2 60 mL/min, dengan temperatur 900°C, laju pemanasan 10°C/min, dan waktu penahanan 15 menit. Syngas lalu dianalisis menggunakan gas chromatography, sedangkan char dianalisis menggunakan fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) dan X-ray Diffraction (XRD). Selain itu, analisis thermogravimetric analysis (TGA) dilakukan untuk karakterisasi termal sampel. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penambahan ampas kopi dapat meningkatkan laju gasifikasi dengan urutan K-50> K-75 >K-100> K-25> K-0. Penambahan ampas kopi pada rasio K-75 dapat meningkatkan yield gas CO hingga 3,3 kali dibandingkan K-0 dari 14,1% hingga 46,6% dikarenakan makin banyak char bereaksi menjadi gas. Pada sampel K-75, nilai yield gas CO percobaan lebih tinggi yaitu 46,6%, sedangkan hasil perhitungan nilai yield CO sebesar 44,8%. Hal tersebut menunjukkan adanya sinergi antara senyawa alkali dan alkali tanah yang dapat memberikan efek katalitik dengan ikatan C-O dan C-OH hasil pirolisis volatile matter pada ampas kopi yang meningkatkan active sites pada permukaan char.